JPS5880663A - 記録濃度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の分野 本発明は電子写真記録における画像濃度制御に関し、特
に、感光体面に少なくとも２つの、互に潜像電位が大き
く異なるテストパターンを形成してそれらのパターンの
、又はそれらのパターンに対応するコピー画像の画像濃
度関連値を検出し、検出値に基づいて画像濃度に影響を
及ぼすコピー処理パラメータを制御する記録濃度制御方
法に関する。

（２）発明の背景 電子写真装置や静電記録装置においては、所定の方法に
より担体上に形成された一静電潜像が、現像装置からト
ナーと呼ばれる着色微粒子を供給されて現像される。ト
ナーは、通常、静電潜像とは逆極性に帯電されて１静電
潜像に静電的に吸着されることにより、現像が行なわれ
る。

トナーを静電潜像とは逆極性に帯電させる方法として、
現像剤をトナーとキャリアで構成し、両者を混合攪拌す
ることにより互に摩擦帯電させる方法が知られている。

このような現像剤を、一般に二成分系現像剤という。二
成分系現像剤を使用する現像方法は、トナーを十分に帯
電させることができる反面、現像に際すてはトナーのみ
が消費されるので、現像剤におけるトナー濃度を常に一
定に保つための手段が必要となる。このためには、現像
剤のトナー濃度を測定することが不可欠となる。

現像剤のトナー濃度を測定する方法の一つとしてζ特公
昭４８−１６１９９号公報に記載された方法が知られて
いる。これは、感光体上に規準の静電潜像パターンを形
成し、これを現像した後、その現像画像の濃度な光電的
に測定するもので、いわば間接的な現像剤トナー濃度測
定方法である。現像剤の重量を測定したり、透磁率を測
定したりする直接的な現像剤トナー濃度測定方法も知ら
れている。

この他に、感光体面のトナー像の表面電位を検出してト
ナー濃度を制御する提案（特開昭５８−９２１３８号公
報）、基準濃度板の光反射率と原稿の光反射率の差に応
じて現像バイアス電圧を制御する提案（特開昭５８−１
０３７８６号公報）、基準原稿の複写工程中に画像濃度
を検出して現像特性を制御する提案（特開昭５４−１４
１６４５号公報）、および、原稿画像濃度、潜像電位、
および現像後のトナー像濃度を検出して感光体の帯電電
荷量。

現像バイアス電圧および又は露光光量を制御する提案（
米国特許第２．９５ａ４８７号　明細書）等がある。

この種の記録濃度制御のうち、濃、淡２種の潜像パター
ンを形成するものでは、センサーの検出量がパターンに
応じて大きく変動し、両者の差をとる場合、差量が高レ
ベル値の検出変動幅内に入ってしまうことがある。たと
えば、白、黒画像パターンを感光体面に投影して、現像
した感光体面の該パターン部のトナー濃度をフォトセン
サで検出する場合、検出手段を構成する発光素子や受光
素子の表面にトナーが付着したり、素子が°劣化したり
して、それらの入出力特性が変化し、誤った測定結果を
もたらしてしまうことである。例えば第６図に示すよう
に１受光素子の表面またはこれのための保護カバー表面
が清浄である場合の画像濃度／出力電圧特性（実線ａ）
と、これらの表面が汚れて透過率が％にｆがった場合の
特性（破線ｂ）とでは、非常に大きな相違がある。いま
、特性が正常なａの場合１画像濃度の下限値を０．８と
すると、そのときの受光素子の出力電圧は１．５Ｖとな
る。一方、特性が劣化したｂの場合、受光素子が同じ出
力電ＥＥ　１．５　Ｖを出力しても、そのときの実際の
画像濃度は、下限値よりも低（・０．５になっている。

したがって、特性が劣化した場合の検出信号にもとづい
て新たなトナーを現像剤中に補給しても、現像剤のトナ
ー濃度は、−向に規準値まで達しないことになる。この
ような事態を防ぐためには、受光素子の劣化または変化
を補正して、図示の場合は受光素子の出力電圧が０．８
Ｖ程度になった早目の時期に、トナーの補給を開始する
ようにすればよい。

受光素子、感光体面等の特性変化、例えば電源電圧、ト
ナー付着、温度変化、経時的劣化等による特性変化を補
償しながらトナー濃度を測定する方法として、米国特許
第４０８２４４５号　明細書に記載された方法）′−あ
る。これは、−１ず感光体上の非画像部すなわちトナー
が付着してなＸ、１地肌部分な光電的に検出する。感光
体表面ｉま一定の反射能（率）を有するので、この地肌
部分を定期的に検出することにより、受光素子の特性変
化が分る。特性が変化した場合には、受光素子の出力が
正常の値になるまで、発光素子へ流す電流を大きくする
。

このように受光素子の濃度／出力電圧特性を正常に戻し
てから、改めて規準画像の濃度を測定してトナーの濃度
を制御する。しかしながら、この方法は、発光素子へ流
す電流を大きくするための特別の回路を必要とするので
コスト高になり、また発光素子への負荷を増大させるこ
とになるので、その寿命を低下させる欠点がある。

（３）発明の目的 本発明の第１の目的は画像濃度関連値を検出するセンサ
や感光体面の特性変化に対しても安定して記録濃度制御
をおこなうことであり、第２の目的は、テストパターン
のそれぞれの画像濃度関連値ルベルレンジの差による制
御エラーを防止することを第２の目的とし、制御演算を
簡単にすることを第３の目的とする。

（４）発明の要約 上記目的を達成するために本発明においては、テストパ
ターンのそれぞれの画像濃度関連値をパターン毎に異な
った分解能でデジタル変換し、かつデジタルデータで画
像一度関連値の比を演算し、この比に対応付けて画像濃
度制御パラメータを制御する。これによれば、パターン
毎に分解能を定めることにより各パターンの画像濃度関
連値がパターンそれぞれの値を正確に示し、また比演算
でパターンそれぞれの画像濃度関連値の重みが対等とな
り、分解能の異なりは定数値の乗算又は除算をしたこと
と同じになり、パターンそれぞれの画像濃度関連値が正
確に画像濃度制御パラメータに反映される゛。また、セ
ンサや感光体面の特性変化による画像濃度関連値の変動
は異種パターンのそれぞれに比例的に現われるため、比
を制御の基本とすることにより、特性変化に対しても安
定した記録濃度制御がおこなわれることになる。以下、
図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に本発明を一態様で実施する複写機の、構成概要
を示す。コンタクトガラス板ｌ上の原稿（図示せず）の
画像は、第１ミラー２１．第２ミラー２２．インミ髪−
レンズ８および第８ミラー２３で感光体ドラム４の表面
に投射される。感光体ドラム４の反時計方向の回転に同
期して、第１ミラー２１および第２ミラー２２が所定の
速度比で左方に走査駆動される。感光体ドラム４の静電
潜像は現像器の現像ロー２７の現像剤で現像される。こ
のようにして感光体ドラム４の表面に形成されたトナー
像は、転写チャージャ８部で記録紙に転写される。記録
紙は分離ベルト９で定着部に送られる。

本発明の実施のため、第１ミラー２１のポーにポジショ
ンにおける画像投彰視野に白パターンＭＲＧが付されて
おり、その左側に黒パターンＭＲが付されており、第１
ミラー２１が露光走査のため左方に駆動されると、感光
体ドラム表面に白パターンＭＲｏと黒パターンＭＲ，の
＃電潜像が連続して形成される。現像器（７）と転写チ
ャージャ８の間には、感光体ドラム４表面のトナー濃度
を検出するフォトセンサーｌが配置されており、センサ
ー１の検出信号は増幅器１２で増幅および波形整形され
てＡ／Ｄコンバーター８でＡ／Ｄ変換（アナログ−デジ
タル変換）されてマイクロプロセッサ−４（ＭＰＵ２）
に印加される。マイクロプロセッサ−４は、白パターン
ＭＲＧと黒パターンＭＲｐの対応トナー像（トナー画像
パターン）の濃度比を演算し、濃度比よりトナー供給量
を定め、トナー供給量に対応する時間の間ソレノイドド
ライバ１５にソレノイド付勢指示を与える。ドライバ１
５はソレノイド付勢指示がある間クラッチソレノイド１
６に通電する。

クラッチソレノイド１６が通電されると、トナー切出し
ローラｌＯが感光体ドラム駆動系に結合されて回転し、
トナー貯留槽より現像ローラ７に供給される。

なお、第１図において５は感光体ドラム４の表面を均一
に荷電するメインチャージャ、６は、画像始端直前、後
端直後および記録紙サイズ外部を除電するイレースラン
プである。この実施例では、マイクロプロセッサ１４が
トナー画像濃度検出から検出値に応じたトナー供給をお
こない、他のマイクロプロセッサＭＰＵ１がその他の複
写制御をおこなう。なお、記録紙サイズに応じたトナー
供給量が予め定められており、ＭＰＵ１は１コピー毎に
、コピーサイズ対応量のトナー供給をおこなう。したが
って、マイクロプロセッサ１４は、定量供給では不足し
た分をトナー供給することになる。

第２図に、第１図に示すマイクロプロセッサ１４部の電
気接続を詳細に示す。第２図において、■１１と１１２
はフォトセンサ１１を構成する発光ダイオードおよびフ
ォトトランジスタであり、発光ダイオード１１１の光は
感光体ドラム４に投射され、ドラム４の反射光がフォト
トランジスタｌ１２で検出される。フォトトランジスタ
１１２のエミッター電圧が、Ａ／Ｄコンノで一夕１８（
富士通のＭｎ＋ｏ５２）の入力チャンネルＡ１に直接に
、また分圧端ＥＸ、　。

ＥＸＩを介して入力チャンネルＡｏに印加される。

Ａ／Ｄコンバータ１８のデジタルデータ（シリアル）出
力端ＤＡＴＡ　ＯＵＴはプロセッサ１４の割込端Ｔ、に
、制御入力端（Ａ／Ｄ　ＣＬＫ−Ｒ８）はプロセッサ１
４の出力ポートＰ２４〜Ｐ２？に接続されている。

Ａ／Ｄコンバータ１８の内部構造を第８図に示す。

このＡ／Ｄコンバータ１８は、ｇｂｉｔＡ／Ｄ変換でレ
ンジセレクトによりＶＣＣ／２および　／８の入力電圧
範囲切換およびレーンジ拡張によりレンジを４倍に拡張
できる。

ここで予備実験結果より以下の数値が得られている。

白パターンＭＲＧ対応部の感光体面トナー濃度検出レベ
ル（地肌レベル）　ＶｓＧ＝４．ＯＶ黒パターン！ａｐ
対応部の感光体面トナー濃度検出レベル（黒しヘ／Ｌ／
　）　ＶＳＰ：１．６　Ｖこれに対して入力チャンネル
Ａ０〜Ａ、の最大電圧は２．５ｖである。

以上のデーターから地肌レベルＶＳＧに対してはレンジ
拡張を用いる事により、 ｖｃｃ／２ｘ、ｉ　４　ｏ−ｔｏｖ 黒レベしＶ８Ｆは■ｃｏ／２→Ｏ〜２，５ｖの測定範囲
を用いる。Ａ／Ｄコンバータ１８のＥＸ、にフォトトラ
ンジスタ１１２のエミッタを接続し、　ＥＸ、を入力チ
ャンネルＡ。に接続しているので、入力チャンネルＡ。

を指定したＡ／Ｄ変換では、２．５／（７，５＋　２．
５　）　＝％ヂ４倍のレンジ拡張となるので、入力チャ
ンネルＡ０′を地旺しベルＶＥＪＧ検出用に定め、また
、フォトトランジスタ１１．のエミッタを直接に入力チ
ャンネルＡ、に接続しているので、入力チャンネルＡＩ
を黒レベルＶＥＩＦ検出用に定めている。したがって、
ｖｓＧのＡ／Ｄ変換データに４を乗じた値とＶＳＰのＡ
／Ｄ変換データの値とが同一レンジとなる。すなわち、
この時デジタル出力ｎと入力電圧の関係は以下の式にな
る。

地肌レベＪＬ／ＶＳＧ（ｎ）　：＝６２＋（ｎ　　１　
）　Ｘ　３９．１２６ｍＶ黒レベしＶＢｐ（ｎ）＝１　
’ｙ＋（ｎ　−１）　Ｘ　９，７７５６’ｍＶ（例）地
肌レベルＶｓＧ（ｎ）　＝　１ｏ　３の場合ｖｓＧ（ア
ナログ）＝６２＋１０２．ｘ３９．１２６ｍ＝３．９９
１Ｖ黒レベルＶ１ｎ）　＝　１６３の場合 ｖＳＰ（アナログ）＝１７＋１６２ｘ９．７７５６ｍＶ
＝＝１．６００６Ｖ再び第２図を参照する。マイクロプ
ロセッサ１４の出力ポートＰ２０には、ソレノイドドラ
イバ１５（第１図）を構成するスイッチングトランジス
タＴ’ｒｚのベースが接続されており、このトランジス
タＴｒ２にクラッチソレノイド１６が接続されておす、
出力ポートＰ２０に高レベルｒｌＪ　（Ｈ）をセット。

することによシトランジスタＴ’ｒｚが導通し、ソレノ
イド↓６に電流が流れてトナー切出しローラ１０（第１
図）が駆動系に結合されて回転する。

ｌコピー毎にコピーサイズに対応付けた量のトナー供給
をもおこなうため、ソレノイド１６にはトランジスタＴ
ｒ、が接続されており、Ｔｒ、のオンによってもトナー
が供給される。このトランジスタＴｒ、は複写制御マイ
クロプロセッサＭＰＵ１がオン・オフ制御する。トラン
ジスタＴｒｆｆｉとＴｒ、の少なくとも一方がオンのと
き、つまりトナー供給のときに、ソレノイド１６の一端
に接続されたトナー供給表示用の発光ダイオードＰＤ２
が点灯する。マイクロプロセッサ１４の出力ポートＰ　
２１””ｉこはトランジスタＴｒ、のベース−が接続さ
れており、このトランジス”Ｔｒｌにモニタ用の発光ダ
イオードＰＤｌが接続されており、プロセッサ１４はＡ
／Ｄ変換を開始するときにＴｒｌをオンとしてＰＤＩを
点灯し、所定のトナー供給量設定動作の後にＴｒＩのオ
フとし、ＰＤＩを消灯する。

マイクロプロセッサ１４の割込端ＩＮＴには、複写機電
源投入中の１０枚のコピー毎に１パルスが、トナー濃度
制御指示信号として複写制御用のマイクロプロセッサＭ
ＰＵＩよシ印加され、また割込端Ｔｏには、感光体ドラ
ム４の所定小角度の回転にっき１パルス発生されるドラ
ム回転回動パルスが印加される。後述するようにマイク
ロプロセッサ１４は、ドラム回転同期パルスをカウント
してトナー供給量を制御する。マイクロプロセッサ１４
の出力ポートＰ１４〜Ｐ１６とｐＨ−ＰＩ３にはコネク
タ２２が接続されている。このコネクタ２２には、複写
機の保守点検時にモニタユニットＭＯＮが接続される。

モニタユニットＭＯＮは、白レベルＶＳＧ表示用のキャ
ラクタディスプレイ２０Ｇ１〜２０Ｇ３．黒レベルＶＳ
Ｐ表示用のキャラクタディスプレイ２０Ｐ、〜２０Ｐ３
および濃度゛比ＶＳＧ／ＶＳＦ表示用のキャラクタディ
スプレイ２（１＋、２ｏａ、、セグメントデコーダ２’
ｌＤＳ、桁デコーダ２　Ｉ　Ｄ　Ｃ，セグメントドライ
バＤＡＭＩ〜７および桁ドライバＤ、ＴＲ１〜８が備わ
っており、このユニットＭＯＮをコネクタ２２に接続す
ると、ＶＥＩＧ　、　ＶＳＰおよびＶＥＩＧ／ＶＳＰが
表示される。

なお、第２図においてスイッチ１９はトナー濃度制御指
示スイッチであり、これを−瞬間とするとトナー濃度制
御が開始される。このスイッチ１９は保守点検時に閉と
される。

第４図に複写制御用のマイクロプロセッサＭＰＵＩの、
主に定量トナー供給に視点を置いた複写制御フロー（一
部分）の概要を示す。ＭＰＵＩは、複写機各部の状態が
コピー可状態になると、トナー濃度制御指示タイミング
をとるためのコピ一枚数カウンタ（プログラムカウンタ
）に１をセットしてプリントスイッチ（ＳＷ）の閉（複
写指示）を待つ。

そしてプリントＳＷが閉とされると、チャージャを付勢
し、露光を開始しかつドラム回転同期パルスのカウント
を開始し、第１ミラー２．でドラム４に投影した白パタ
ーンＭＲ（）がセンサ１１部に到達した時点に、マイク
ロプロセッサｌ　４　（ＭＰＵ２）の割込端ＩＮＴにト
ナー濃度制御指示信号（スタートパルス）を与える。コ
ピ一枚数カウンタの内容が除電する。そして複写制御を
継続する。そして１コピーを終了すると用紙サイズデー
タ（用紙サイズに対応付けたトナー供給時間：　ドラム
回転同期パルスの数）をトナー補給カウンタ辷プログラ
ムカウンタ）にセットしてトランジスタＴｒ３（第２図
）をオンにセットし、その後ドラム回転同期パルスが到
来する毎にトナー補給カウンタを１デクレメントし、ト
ナー補給カウンタの内容が零になるとトランジスタＴｒ
、をオフとする。次いでｂピ一枚数カウンタを１インク
レメントする。そして連続複写（リピートモード）設定
のときには再度複写を開始し、１枚コピー設定のときに
はプリントスイッチちに戻る。コピ一枚数カウンタの内
容が１１になる毎にコピ一枚数カウンタの内容を１にリ
セットし、コピ一枚数カウンタの内容が１のときのみマ
イクロプロセッサＭＰＵ２（１４）ｔｃ　）ナー濃度制
御を指示するので、複写中はコピー１０枚に１回の割合
でトナー濃度制御がおこなわれる。

次にマイクロプロセッサ１４　（ＭＰＵ２）によるトナ
ー濃度制御を説明する。白、黒パターンＭＲＧ。

ＭＲｐの感光体ドラム４上への投影像のトナー濃度検出
、検出値に基づいた比演算および演算した比に基づいた
トナー供給量の設定は、割込入力端ＩＮＴへの、ＭＰＵ
１．よりのトナー濃度制御指示パルス（“スタートパル
ス）の印加に応懸て割込制御でおこなわれ、設定量のト
ナー供給制御とディスプレイ２０Ｇ１〜２０Ｇ３，２０
Ｐ１〜２０Ｐ３，２０Ｒ１゜２０Ｒ２の表示付勢制御は
メインルーチンでおこなわれる。

まず割込制御を第５ａ図に示すフローチャートを参照し
て説明すると、マイクロプロセッサ１４（以下ＭＰＵ２
と称する）は割込入力端ＩＮＴが高レベルｒ４．．＋（
Ｈ）から低レベルｒＯＪ（Ｌ）になると、出力ポートＰ
２１に［月をセットしてダイオードＰＤＩを点灯とし、
モニタカウンタ（プログラムカウンタ）に１６をセット
すＺｏそして出−カポートＰＩＯ〜Ｐ１３およびＰ１４
〜Ｐ１６に「０」をセットしてデ、イスプレイ２０Ｇ１
〜２０Ｇ３，２０Ｐ１〜２０Ｐ３，２０Ｒ１および２０
Ｒ２の表示を消し、Ａ／Ｄコンバータ１８に、入力チャ
ンネルＡＯを指示する。そしてＡ／Ｄコンバータ１８に
データ変換タイミングパルス（Ａ／ＤＣＬＫ　）を印加
してＡ／Ｄ変換データ（８ビツト）をシリアルにポート
Ｔ、で読み、Ａ／Ｄ変換データを、Ａ／Ｄデータレジス
タに加算メモリする。このＡ　／　Ｄ変換とデータの加
算を２ｎ回繰シ返すと、Ａ／Ｄデータレジスタの内容を
。ビット下位桁にずらす。この桁シフトによｐＡ／Ｄデ
ータレジスタの内容は２ｎ回のＡ／Ｄ変換データの平均
値を示す。先に説明しルように、ＩＮＴへのトナー濃度
制御指示パルス（スタートパルス）は、白パターンＭＲ
Ｇの投影トナー像がセンサ１１（１１，，１１り部に到
達したタイミングで発せられるので、入力チャンネルＡ
。を指定した前述のＡ／Ｄ変換データは。

白レベルのトナー濃度（ＶＩＩＩＩＧ　）を示す。ＭＰ
Ｕ２は白レベルドナー濃度の平均値ＶＳＧをＶＳＧレジ
スタにメモリし、次に白パターン（ＭＰＧ））ナー像と
黒パターン（ｍｐ）　トナー像の境界検出のため読取カ
ウンタ（プログラムカウンタ）に連続カウント値ｍをセ
ットし、Ａ／Ｄ変換の入力チャンネルをＡＩにセットし
同様にＡ／Ｄ変換をおこなう。先に説明したように、入
力チャンネルＡ、にはトナー濃度検出電圧がダイレクト
（分圧なし）で印加され、しかも、その入力アナログ電
圧の最大嗅制限が２．５ｖであり、更には白パターンの
トナー濃度検出電圧（アナログ）は２．５ｖ以上であり
しかも黒パターンのトナー濃度検出電圧は２．５ｖ未満
であるので、入力チャンネルＡ、の入力電圧が２．５Ｖ
ｌａ上（フルスケール２，５■であるので、以上のとき
はデジタルデータは２．５　Ｖを示す）であるか否かで
白ノ寸ターンか黒パターンかが分かる。それでＭＰＵ２
は、デジタル変換データが２．５・■を示すものである
ときにはまだセンサ１１は白パターンを検出していると
して再度Ａ／Ｄ変換をおこない、これを繰り返す。

デジタル変換データが２．５ｖ未満を示すものになると
、読取カウンタの内容を１を減算した値に更新し、また
Ａ／Ｄ変換をおこなう。このようにして連続ｍ回のＡ／
Ｄ変換データが２，５ｖ未満であると（読取カウンタの
内容が零になると）、センサ１１の検出視野に黒パター
ンのトナー像かあ・るとして、Ａ／Ｄコンバータ１８の
入力チャンネルＡ。

の検出電圧を２ｎ回Ａ／Ｄ変換しＡ／Ｄデータレジスタ
に積算する。なお、Ａ／Ｄ変換データが一度２．５Ｖ未
満を示すものとなってから（ｍ−ｉ）回の繰り返しＡ／
Ｄ変換の伺に一度でもデータが２．５ｖを示すものにな
ると、読取カウンタに再度ｍをセットして、再度ｍ回の
Ａ／Ｄ変換において連続して２．５未満となるまでＡ／
Ｄ変換を繰り返す。さて、２ｎ回の変換とデータの累算
を終了するとＭＰＵ２は、Ａ／Ｄデータレジスタの内容
を下位桁方向にｎビットずらす。これによりＡ／Ｄデー
タレジスタの内容は入力電圧検出値（ＶＳＦ　）の平均
ｖｓＰを示すものとなっている。この段階でＶＳＧは白
レベルのｎ回のサンプリングの平均値の死の値を示し、
ＶＳＦは黒レベルのｎ回のサンプリングの平均値を示す
。

ここでＭＰＵ２はＶＳＧレジスタの内容を上位桁に２ビ
ツトシフトしてその内容を４倍としてψケールを拡大（
４倍−入力電圧を％に分圧）した分の補正を施こしてＶ
ＳＧレジスタの内容を”ＳＧのスケールと同じスケール
の値とし、ＶＳＧレジスタの内容をＶＳＦレジスタの内
容で割って黒パターン（Ｖｓｐ）に対する白パターン（
ＶＳＧ　）の比ＶｓＧ／Ｖｓｐを演算し演算レジスタに
メモリする。したがって、演算レジスタの内容がスケー
ルに無関係の濃度比ＶＳＧ／Ｖｓｐを潰す。１次いでＭ
ＰＵ２は、演算（ＣＡＬ）レジスタの内容に１０を乗じ
てこれをトナー濃度比する。これによりトナーレジスタ
の内容は−（Ｖ８Ｇ／ＶＳＰ　）　Ｘ　１０　＋２５と
なっている。この数式の意義は次の通りである。

すなわち、予備実験結果より、トナー濃度比’／ＳＧ／
’／ＳＰの逆数Ｖｓｐ／ＶｓＧが４０％未満ではトナー
補給が不要であるが、４０％を越えると１．７％のアッ
プにつきｌｉｔのトナー補給が必要であった。

その結果次の第１表に示すようにトナー補給量が必要で
ある。

第　　ｌ　　表 トナー補給を定量補給とＰセンサの組合わせにした場合
Ｐセンサ出力の変化は小さくなシ又トナー不足過大の場
合比例補給量以上のトナー補給を行なっても問題ないの
でトナー補給量を以下の様ニした ２５−ＶＳＧ／ＶＳＰＸＩＯくＯトナー補給せず〉０　
切りすてによる整数値ｒ１ｇ補給実際の補給は現行の現
像ユニットトナー補給はｌ　ｇ＝１３．０４ｓｅｃ＝−
１７９４ＰＬＳ　（ドラム回転同期パルス数）と沖って
いるのでこれも計算上以下の様に近似している。

７Ｘ２５６ＰＬＳ：＝１７９２ＰＬＳ＝０．９９’１以
上よりトナー補給量ｘ（功は以下の式となる。

ｘ　＝　（２５−ＶＳＧ／ＶＳＰＸ　１０　）Ｘｏ、９
９９彎２５−（ｖｓＧ／ｖｓＰｘ１０） したがって、トナーレジスタの内容がトナー供給量を示
す。約１ｇのトナー供給はドラム回転同期パルスを１７
９２パルスカウントする時間であるので、ソレノイド１
６を通電とする期間は、ｘＸ１７９２：ＸＸ７Ｘ２’で
ある。そこでＭＰＵ２は下位８ビツトのメモリを分担す
るトナーカウンタｌ（レジスタ）と上位８ビツトのメモ
リを分担するトナーカウンタ２（レジスタ）にＸＸ７Ｘ
２’をメモリする。これは下位８ビツトのトナーカウン
タｌに全ビットＯをメモリし、上位８ビツトのトナーカ
ウンタ２にｘ、ｘ　７を示す２進データを格納すること
により実□ 現される。ＭＰＵ２はこのようにトナー供給時間（ドラ
ム回転同期パルスのカウント数）をトナーカウンタ１お
よび２にメモリすると、出力ポートＰ２０に「ｌ」をセ
ットしてソレノイド１６を付勢し、メインルーチン（第
５ｂ図）に戻る。

次に第５ｂ図を参照してＭＰＵ２のメインルーチンを説
明する。メインルーチンにおいては、ドラム同期パルス
（ポートＴ０）がＬの間はＭＰＵ２はディスプレイ２０
Ｐ１〜２０Ｐ３．２０Ｇ１〜２０Ｇ３．２０８１および
２０Ｒ２をそれぞれ時分割で順次に発光付勢するディス
プレイ付勢制御をおこなっている。ドラム同期パルス（
ポートＴｏ）がＬからＨになるとＭＰＵ２は、キーカウ
ンタ（プログラムカウンタ）を１インクレメントしてｌ
ディスプレイ（１桁）のディスプレイ付勢をしてポート
Ｔ。を参照してそれがＨである間以下これを繰り返し、
これをα回繰り返すと、その間連ルしてポートＴＯがＨ
であってドラム回転同期パルスのＨが到来したものと見
なして、同期パルス到来を示すキーエンドフラグ１をセ
ットし、モニタ表示用の発光ダイオードＰＤＩの点灯を
示すフラグ（クタＬＥＤ−Ｐ、ＤＩオシフラグ）がある
（　ｒｌＪ　”）とモニタカウンタを１デクレメントし
、モニタカウンタの内容が零になると発光ダイオードＰ
ＤＩを消灯とする。前述のように（第５ａ図）、ＭＰＵ
１よりＭＰＵ２にトナー濃度制御指示パルスが印加され
たときにモニタカウンタに１６がセットされてＰＤＩが
点灯とされ、それから濃度検出以下トナー供給時間セッ
ト（トナーカウンタｌ。

２）を経てからメインルーチン（第５ｂ図）に進むので
、また第５ｂ図のメインフローでドラム回転同期パルス
が到来する毎にモニタカウンタの内容が１デクレメント
されるので、第５ａ図の割込処理を終了してからドラム
回転同期パルスが１−６□／ 個発せられた後にＰＤＩは消灯される。

さて、キーエンドフラグｌを立てる（ドラム回転同期パ
ルスの１パルスの到来指標をセットする）とＭＰＵ２は
トナー供給フラグを参照してそれがソレノイド−１６の
通電セット済を示す１であるとトナーカウンタ（１＄２
）を１デクレメントし、その内容が零になるとソレノイ
ド１６をＯＦＦとする。

トナーカウンタの内容が零でないときにはドラム同期パ
ルスがＬになるのを待ち、待っている間ディスプレイ付
、勢制御をおこなう。ドラム同期パルスがＬになると１
パルスの到来゛が終了したとしてキーエンドフラグとキ
ーカウンタをクリアしてディスプレイ付勢をしつつポー
トＴ０がＨになるのを待つ。このようにして、ドラム回
転同期パルスが到来する毎にトナーカラ／り（１，２）
を１デクレメントし、その内容が零になると、つまり、
トナーカウンタ（１＄２）にトナー供給時間をセットし
てソレノイド１６をＯＮとしてから該トナー供給時間が
経過するとソレノイド１６をＯＦＦとし、その後はディ
スプレイ付勢制御のみをおこなう。

以上のように上記実施例では、トナー供給量を白パター
ンと黒パターンの現像濃度比ＶＳＧ／ＶＳＰに基づいて
定めるので、センサの特性変化や感光体面の特性変化に
対しても比較的に安定したトナー濃度制御がおこなわれ
る。たとえば、センサ１１による画像濃度検出電圧が標
準値で第６図に実線で示す特性を示し、センサ１１およ
び又は感光体面の特性変化によシ第６図に点線で示す特
性に変わった場合、白、黒パターンの現像トナー濃度検
出電圧ｖｓＧＩ　ＶＳＰの差は３，９ｖから２．７ｖに
なシ、（３，９−２，７）／３．９Ｘ１００＝３１％の
変化を示す。

ところがＶＳＧ／ＶＳＦは３．１６７から３．５５５に
なシ。

（３，５５５−３，１６７）／３．１６７Ｘ１００＝１
２．３％の変化にすぎず、センサや感光体面の特性変化
に対して安定している。また上記実施例では、黒パター
ントナー濃度検出電圧ＶＳＰのＡ／Ｄ変換分解能を白パ
ターントナー濃度検出電圧ｖｓＧのＡ／Ｄ変換分解能の
４倍としている。周知のように、現像トナー像には荒れ
などにより微小な白抜けや黒点が散在し同一パターン上
であっても測定部位によシわずかながら検出レベルが変
動する。−この変動の絶対値はＶＢＧで太きく　ＶＳＰ
で小さい。それ数分解能を各パターン毎に定めて、Ａ／
Ｄ変換の入力電圧レベルを前述のように同程度とするこ
とによシ、一方の検出レベルの変動分が大きなウェイト
を占めることがなくなる。また、特にＡ／Ｄ変換の場合
、同一分解能とするとＶＳＧとｖｓ’ｐの両者を含むレ
ンジが広く、Ａ／Ｄデータ□ピット数を多くしなければ
ｖｓＰがｖｓＧに対してウェイトが低くな・つてしまう
。しかしＡ／Ｄデータ１ビット数は素子構成および演算
処理上少ない程良い。前述のように分解能をパターン毎
に定めることにより、Ａ／Ｄデータのビット数が少なく
て済み、その分素子構成や演算処理が簡単になる。

次に本発明の他の実施例および変形例を説明する。上記
実施例においては、白、黒パターン（帯電パターン）を
、コンタクトガラス板ｌの端縁に付した光学マークＭＲ
Ｇ　、　ＭＲＰを露光走査によって得るようにしている
が、これはチャージャ５の荷電。

非荷電制御、露光ランプのＯＮ、ＯＦＦ制御、イレース
ランプ６のＯＮ、ＯＦＦ制御あるいは現像ローラフの現
像バイアス制御で形成してもよい。また上記実施例では
画像濃度関連値を帯電パターン（白。

黒パターン）の現像部トナー像の濃度としてこれを７オ
トセンサで検出して得ているが、これは現像前帯電パタ
ーンの表面電位検出で得てもよく、現像後帯電パターン
トナー像の表面電位検出で得てもよく、記録紙上の転写
トナー像の濃度検出で得てもよい。更には、上記実施例
においては、異なるパターンの画像濃度関連値の比でト
ナー供給量を定めて、記録画像濃度を一定にするように
しているが、これは、画像濃度関連値の比で、チャ・−
ジャ５制御、露光光量制御、現像バイアス電圧制御、現
像剤へのトナー供給制御、現像部へのトナー供給制御お
よび又は転写電位制御もしくはそれらの２つ以上の組合
せにしてもよい。いずれにしても、パターン間で画像濃
度関連値がかなシ大きくずれるので、また各部の経時変
化、温度変化等によヂ画像濃度関連値が変動するので、
各パターンの画像濃度関連値をそれぞれ別個の分解能で
Ａ／Ｄ変換してそれらの比を演算し、比に基づいて画像
濃度パラメータの操作量を定めることにより、安定した
画像濃度制御が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を一態様で実施する複写機の、主にトナ
ー濃度制御番ご関連した構成を示す概略図、第２図は第
１図に示すマイクロプロセッサ１４とＡ／Ｄコンバータ
１８等の接続関係を示す電気回路図、第３図は第２図に
示すＡ／Ｄコンバータ１８の内部構成を示すブロック図
、第４図は複写制御用マイクロプロセッサＭＰＵ１の、
主に定量トナー供給制御とトナー濃度制御指示タイミン
グ制御を示すフローチャートである。第５ａ図はマイク
ロプロセッサＭＰＵ２の割込処理を示すフローチャート
。 第５ｂ図はメインフローを示すフローチャートである。 第６図は、フォトセンサ１１の濃度検出電圧とトナー儂
濃度の関係を示すグラフである。 １：コンタクトガラス板 ２、〜２．：ミラー　　　３：インミラーレンズ４；感
光体ドラム　　５：メインチャージャ６：イレースラン
プ　７：現像ローラ ８：転写チャージャ　９：分離搬送ベルトｌＯ：トナー
切出しローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　感光体面に、チャージャ付勢制御、露光ラン
   プ点灯制御２画像パターン投影等の帯電パターン形成の
   少なくとも１つにより電位が異なる少なくとも２つのパ
   ターン領域を形成し、現像前のパターン領域のそれぞれ
   の表面電位。 現像後のパターン領域それぞれのトナー濃度。 現像後のパターン領域それぞれの表面電位。 転写画像上の前記パターンの対応領域のそれぞれの画像
   濃度等の画像濃度関連値の少なくとも１．つなパターン
   領域それぞれで互に異なった分解能で検８出−し、異な
   ったパターン領域の検出値の比を演算し、この比に対応
   付けて、チャージャによる感光体面の帯電量９Ｍ光ラン
   プによる露光光量、現像バイアス電圧、現像剤のトナー
   濃度、現像部へのトナー補、給量。 転写電位などの画像濃度パラメータの少なくとも１つを
   制御する電子写真記録における記録濃度制御方法。
2. （２）帯電パターン型式は濃度差が大きい白、黒画像パ
   ターンの感光体面への投影である前記特許請求の範囲第
   （１１項記載の記録濃度制御方法。
3. （３）画像濃度関連値は現像後の感光体面のトナー濃度
   であり、これをフォトセンサで検出する前記特許請求の
   範囲第（１）項記載の記録濃度制御方法。
4. （４）　画像濃度パラメータは現像部へのトナー供給量
   である前記特許請求の範囲第（１）項、第（２）項又は
   第（３）項記載の記録濃度制御方法。